Pour former des métastases, les cellules cancéreuses doivent franchir une course d’obstacles qui exige des propriétés physiques spécifiques. Une nouvelle étude montre que leur viscosité joue un rôle crucial, mais paradoxalement, pas à toutes les étapes de la progression métastatique.

Avec

• Jacky Goetz, directeur de recherche INSERM de l’équipe Biomécanique des tumeurs de l’Université de Strasbourg
• Valentin Gensbittel, chercheur post-doctorant à l’École polytechnique fédérale de Zurich

Un cancer commence par une cellule qui se met à se multiplier sans contrôle, formant une tumeur. Mais, ce qui rend la maladie particulièrement dangereuse, c’est sa capacité à se propager dans l’organisme. Pour devenir une métastase, une cellule cancéreuse doit quitter son tissu d’origine, entrer dans la circulation sanguine ou lymphatique, y survivre, puis en ressortir avant de coloniser un nouvel organe. Jacky Goetz, investigateur principal de ces travaux, compare cette dissémination à une course d’obstacles, où chaque étape impose des contraintes physiques différentes. Jusqu'à présent, seule l'élasticité, c'est-à-dire la capacité à se déformer puis à reprendre leur forme initiale, avait été explorée. Mais, est-ce vraiment la seule propriété qui compte pour former une métastase ?

La mécanique intime des métastases

Cette nouvelle étude, publiée dans Nature Materials, explore une autre propriété physique : la viscosité. Contrairement à l’élasticité, qui décrit une déformation instantanée, la viscosité correspond à la résistance d’une cellule à la déformation dans le temps, un peu comme la différence entre de l’eau et du miel. En modifiant génétiquement des cellules cancéreuses pour leur donner différents profils mécaniques, les scientifiques ont pu observer leur comportement en temps réel dans la circulation sanguine de poissons-zèbres. Résultat, la viscosité s’avère déterminante, mais son rôle change selon les étapes de la progression métastatique. Comme le résume Valentin Gensbittel, premier auteur de l'étude, une faible viscosité favorise la circulation dans les vaisseaux, mais devient un désavantage pour en sortir. Autrement dit, ce qui aide une cellule à franchir une étape peut devenir un handicap à la suivante.